名老中醫(yī)脾胃系統(tǒng)常見病醫(yī)案數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究

王 健，任劍鋒，劉竺華，陳國寧

（1.山西中醫(yī)學(xué)院，山西太原030024； 2.山西中醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，山西太原030024）

名老中醫(yī)脾胃系統(tǒng)常見病醫(yī)案數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究

Study on date mining techniques of common medical cases about distinguished TCM doctor′s experience in spleen and stomach system

王 健1，任劍鋒1，劉竺華2，陳國寧1

（1.山西中醫(yī)學(xué)院，山西太原030024； 2.山西中醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，山西太原030024）

目的：以中醫(yī)臨床診療信息采集系統(tǒng)為技術(shù)平臺，獲取名老中醫(yī)治療脾胃系統(tǒng)常見病臨床診療數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)挖掘分析平臺為工具，構(gòu)建名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)傳承研究的方法學(xué)。方法：以名老中醫(yī)脾胃病臨床病案為原始資料，運(yùn)用結(jié)構(gòu)化臨床診療信息采集系統(tǒng)，全面、動態(tài)地采集臨床信息，人機(jī)結(jié)合，以人為主，總結(jié)名老中醫(yī)藥專家治療脾胃系統(tǒng)常見病的臨床診療經(jīng)驗(yàn)。結(jié)果：采集127位名老中醫(yī)、1 457例患者的臨床診療數(shù)據(jù)，建立結(jié)構(gòu)化名老中醫(yī)脾胃病病例數(shù)據(jù)倉庫，形成了3個病種名老中醫(yī)專家經(jīng)驗(yàn)總結(jié)報告。結(jié)論：確定了名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)傳承研究的方法，即利用結(jié)構(gòu)化臨床診療信息采集系統(tǒng)對臨床病歷數(shù)據(jù)化，利用數(shù)據(jù)挖掘分析平臺進(jìn)行分析挖掘，形成知識庫，在臨床上進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證，將證明有效的經(jīng)驗(yàn)形成治療方案及治療理論來指導(dǎo)臨床，并進(jìn)一步在臨床上推廣。

名老中醫(yī)；醫(yī)案；數(shù)據(jù)挖掘；經(jīng)驗(yàn)傳承；方法學(xué)

本項(xiàng)目以三種脾胃系統(tǒng)常見疾?。ㄎ竿?、泄瀉、腹痛）作為對象進(jìn)行研究，建立脾胃病醫(yī)案數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對醫(yī)案數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，挖掘其內(nèi)涵，探索名老中醫(yī)臨證規(guī)律。期望本項(xiàng)目的研究能為數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在中醫(yī)藥信息領(lǐng)域的應(yīng)用提供方法學(xué)參考，并對名老中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)的繼承起到積極的推動作用。

1 研究內(nèi)容

1.1 數(shù)據(jù)采集

為了獲得可靠的結(jié)果，對所收錄醫(yī)家、時間、內(nèi)容等進(jìn)行了嚴(yán)格控制。

1.1.1 醫(yī)家 為了保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，醫(yī)案全部選自經(jīng)驗(yàn)豐富的中醫(yī)專家醫(yī)案，醫(yī)家的出生年代限制在20世紀(jì)30年代。為了避免醫(yī)家醫(yī)案數(shù)量選擇的不均衡導(dǎo)致挖掘結(jié)果的偏差，數(shù)據(jù)庫中單個醫(yī)家的醫(yī)案控制在10例以內(nèi)。

1.1.2 時間 全部為現(xiàn)代醫(yī)案，所選醫(yī)案來自中國知網(wǎng)公開發(fā)表的期刊文獻(xiàn)，發(fā)表時間為1982年-2012年。

1.1.3 內(nèi)容 由于本課題旨在對醫(yī)案中的?。Y－證－方－藥－效等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘［1］，收集的醫(yī)案必須包括以上6項(xiàng)內(nèi)容。病案遵循中醫(yī)傳統(tǒng)辨證論治的模式，癥狀除主癥之外，必須有兩個以上的次要癥狀。證型必須含有病性和病位兩部分，所選醫(yī)案全部是單純中草藥內(nèi)服治療。經(jīng)過篩選，本課題所采集醫(yī)案總數(shù)為1 457例，其中胃痛536例、泄瀉504例、腹痛417例，涉及醫(yī)家127位。

可以看出，隨機(jī)森林算法的分類性能依然優(yōu)于樸素貝葉斯算法，無論準(zhǔn)確率（ACC）還是召回率（recall）都接近95%，精確率（pre）也接近97%，說明利用敏感API作為鑒別特征，基于隨機(jī)森林分類算法能達(dá)到很好的分類效果。

1.2 建立結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫

本課題利用中國中醫(yī)科學(xué)院建立的“個體化中醫(yī)臨床診療信息采集系統(tǒng)”為技術(shù)平臺，建立中醫(yī)脾胃系統(tǒng)3個常見?。ㄎ竿?、泄瀉、腹痛）的多維關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

1.2.1 數(shù)據(jù)采集模板的制作 按照“數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)表格”格式和內(nèi)容建立模板，調(diào)查表中的各項(xiàng)內(nèi)容在錄入時均可自行選擇，包括病史采集、中藥處方、中西醫(yī)診斷、治則治法等界面。

1.2.2 數(shù)據(jù)的錄入和質(zhì)量保障 由經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員錄入病歷，課題組質(zhì)控人員進(jìn)行審核，保證病案的臨床信息全部結(jié)構(gòu)化，如：主癥、舌脈、辨證要點(diǎn)、中醫(yī)診斷（包括中醫(yī)疾病診斷和中醫(yī)證候診斷）、治法、主方、藥物、劑量［2］。數(shù)據(jù)錄入完成后，形成數(shù)據(jù)庫，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析挖掘。

1.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理

將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)倉庫前，需進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理。由于數(shù)據(jù)來源于多中心，對于中醫(yī)病名、中醫(yī)證候、治法等描述上存在表述上的差異，故需對上述數(shù)據(jù)采用人機(jī)結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。預(yù)處理主要采用“人機(jī)結(jié)合”的方式進(jìn)行，利用數(shù)據(jù)抽提轉(zhuǎn)化加載工具（ETL）完成數(shù)據(jù)的規(guī)范化整理，將錄入的欠規(guī)范的信息轉(zhuǎn)化為規(guī)范的結(jié)構(gòu)化信息，方可進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。

對于中醫(yī)病名、中醫(yī)證候、治法的整理，按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如專業(yè)術(shù)語可參照《中醫(yī)臨床診療術(shù)語·疾病部分》（GB/T16751.1-1997）、《中醫(yī)臨床診療術(shù)語·證候部分》（GB/T16751.2-1997）《中醫(yī)臨床診療術(shù)語·治法部分》（GB/T16751.3-1997）［3］、《中國中醫(yī)藥主題詞表》［4］進(jìn)行規(guī)范。遇到復(fù)合證型或涉及兩個或多臟腑的，盡量予以拆分，如氣滯血瘀，分成“氣滯”“血瘀”；治法分割成以最小術(shù)語單元進(jìn)行，如行氣止痛，分成“行氣”“止痛”。

1.4 數(shù)據(jù)挖掘方法

本課題利用中國中醫(yī)科學(xué)院“中醫(yī)藥防治重大疾病臨床個體化診療評價體系的研究”建立的“中醫(yī)臨床多維關(guān)系查詢系統(tǒng)”來完成胃痛、泄瀉、腹痛3個病種的“?。Y－證－方－藥-效”關(guān)系分析，聯(lián)合應(yīng)用WEKA，Business Objects等數(shù)據(jù)挖掘方法。治法之間、藥物之間的關(guān)系運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的無尺度網(wǎng)絡(luò)（Scale-free network）方法進(jìn)行分析［5］。

1.5 數(shù)據(jù)分析

經(jīng)過數(shù)據(jù)錄入、審核、預(yù)處理和整理后，形成用于數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)倉庫（datawarehouse），即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析［6］。

1.5.1 病-證關(guān)系分析 根據(jù)每一種疾病的癥狀、體征、理化檢查及其權(quán)重，癥狀指標(biāo)對證候診斷結(jié)果的相關(guān)度、貢獻(xiàn)度，判別各類證候的核心癥狀群，即“病-證”關(guān)系。

1.5.2 分析“方-證”“方-病”及“藥-癥”的關(guān)系 通過對“方-證”“方-病”及“藥-癥”內(nèi)涵的相關(guān)性分析，體會老中醫(yī)對于同一種疾病常有自己不同的診療思路和用藥特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)臨床適應(yīng)病證及相應(yīng)的方證相關(guān)信息。

1.5.3 對常用治法及其核心用藥進(jìn)行研究 采用無尺度網(wǎng)絡(luò)分析方法，根據(jù)治法出現(xiàn)的頻次及該治法與藥物相互聯(lián)系的關(guān)聯(lián)度，分析上述3種疾病的臨床常用治法。

2 研究結(jié)果

以泄瀉為例進(jìn)行闡述。

2.1 常見證候分布

對504例泄瀉患者數(shù)據(jù)分析，常見證候?yàn)槠⑻摑褡琛⑵⒛I陽虛、肝脾不和、脾胃虛弱、脾胃濕熱、中氣下陷、脾胃虛寒、脾胃陰虛、氣滯血瘀等證候。

2.2 常用治法分析

治療泄瀉的治法依次為健脾化濕、溫腎健脾、抑肝扶脾、健脾益氣、清熱化濕、健脾理氣、固澀止瀉、溫中健脾、補(bǔ)中益氣、升清降濁、消食導(dǎo)滯、益胃養(yǎng)陰、活血化瘀等。

2.3 常用中藥分布

常用中藥有白術(shù)、甘草、茯苓、黨參、陳皮、木香、白芍、山藥、黃連、砂仁、薏苡仁、山楂、神曲、麥芽、炮姜、防風(fēng)、訶子、黃芪、扁豆、蒼術(shù)、干姜、升麻、枳殼、桔梗等。

2.4 主要治法及藥物的無尺度網(wǎng)絡(luò)圖分析

結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 泄瀉常用治法無尺度網(wǎng)絡(luò)圖

圖2 泄瀉常用藥物無尺度網(wǎng)絡(luò)圖

從圖1可以看出，健脾與祛濕出現(xiàn)的頻度為98和94，理氣出現(xiàn)的頻度為90。

從圖2可以看出，504例泄瀉患者以炒白術(shù)、黨參、薏苡仁、炒白芍、防風(fēng)、太子參等藥物為核心藥物，與臨床實(shí)際用藥基本符合。

3 結(jié)論

本研究是以名老中醫(yī)的病案為基礎(chǔ)，利用結(jié)構(gòu)化臨床診療信息采集系統(tǒng)對臨床病歷數(shù)據(jù)化，利用數(shù)據(jù)挖掘分析平臺進(jìn)行分析挖掘，建立脾胃系統(tǒng)常見病臨床信息數(shù)據(jù)庫，做到了真實(shí)再現(xiàn)老中醫(yī)治療脾胃系統(tǒng)常見病的學(xué)術(shù)思想和臨床經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合WEKA、Business Objects、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的無尺度網(wǎng)絡(luò)方法等數(shù)據(jù)處理方法，將傳統(tǒng)中醫(yī)臨床實(shí)踐與先進(jìn)的方法學(xué)有機(jī)地結(jié)合，遵循“人機(jī)結(jié)合”的觀點(diǎn)，多學(xué)科交融，從多角度、多層次展現(xiàn)老中醫(yī)治療脾胃系統(tǒng)常見病的治法及用藥規(guī)律［1］。由于該方法的運(yùn)用是與中醫(yī)學(xué)自身的研究特點(diǎn)和規(guī)律相結(jié)合的，故研究的結(jié)果能與傳統(tǒng)的觀點(diǎn)相吻合，以期進(jìn)一步在臨床、科研上推廣應(yīng)用。

4 展 望

本課題以脾胃系統(tǒng)3個常見疾病為例，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)理統(tǒng)計分析相結(jié)合進(jìn)行研究，為尋求老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)傳承方法提供了經(jīng)驗(yàn)。但同時也感到由于技術(shù)和方法的限制，如隱含知識發(fā)現(xiàn)不夠，療效評價數(shù)據(jù)信息不夠等。因此需要在該方法學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化采集內(nèi)容，圍繞與研究密切相關(guān)的信息深入研究，開展后續(xù)驗(yàn)證性研究［6］。

［1］張潤順，王映輝，姚乃禮，等.名老中醫(yī)電子病歷中病史動態(tài)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)錄入規(guī)范［J］.中國中醫(yī)藥信息雜志，2007，14（2）：100-101.

［2］張潤順，王映輝，周雪忠，等.名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)要素研究及智能挖掘平臺功能設(shè)計［J］.世界科學(xué)技術(shù)：中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2008，10（1）：46-52，63.

［3］王映輝，姜在湯，閏英杰，等.基于信息和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的名老中醫(yī)臨床診療經(jīng)驗(yàn)研究思路［J］.世界科學(xué)技術(shù)：中醫(yī)藥現(xiàn)代化，2005，7（1）：98-105.

［4］吳蘭成．中國中醫(yī)藥主題詞表［M］.北京：中醫(yī)古籍出版社，1996.

［5］王映輝，周雪忠，張潤順，等.利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與點(diǎn)式互信息法分析挖掘名老中醫(yī)用藥經(jīng)驗(yàn)研究［J］.數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用，2011，6（4）：76-80.

［6］周霞繼，王映輝，劉保延，等.基于臨床病歷數(shù)據(jù)化的名老中醫(yī)經(jīng)驗(yàn)傳承方法學(xué)研究［J］.中國中醫(yī)藥圖書情報雜志，2014，38（4）：4-9.

（編輯：翟春濤）

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A

1671-0258（2015）01-0037-03

山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目（20120313026-1）

王健，副教授，副主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士，碩士研究生導(dǎo)師，E-mail：syl7899@163.com